Johan Jakobsson, neurogenetiker vid Wallenberg Neuroscience Center.

Retrovirus som ligger inbäddade i arvsmassan kallas endogena retrovirus. De är del av det som ibland kallats för "skräp-DNA", långa DNA-sekvenser som forskarna förr trodde saknade funktion. Nu vet man att det inte stämmer. Allt mer forskning ägnas åt att studera just de delarna av DNA, i jakt på sekvenser som kan ha betydelse för hälsa och sjukdom. Retrovirusen verkar vara ett exempel på det.

Vid Wallenberg Neuroscience Center, en del av Lunds universitet, har neurogenetikern Johan Jakobsson och hans kollegor gjort intressanta fynd. De arbetar med endogena virus i nervceller i hjärnan, och har upptäckt en mekanism som gör det möjligt för virusen att påverka cellernas genuttryck. Nu har deras resultat publicerats i tidningen Cell Reports.

Inkopplat protein tystar gener

Virusen fungerar som en liten plattform som kan koppla till sig ett protein med namnet TRIM28. TRIM28 blockerar viruset, men det tystar dessutom de gener som sitter närmast. Proteinet finns även i andra celler, men det verkar inte ha lika tydliga effekter i någon annan vävnad som i hjärnan.

Blockeringen av virusens grann-gener kan ha spelat roll för hur människans hjärna utvecklats genom evolutionen. Men det kan också finnas kopplingar till psykiatriska sjukdomar som ALS, bipolaritet och schizofreni.

– Det finns exempelvis studier som tyder på att patienter med schizofreni har ett större uttryck av retrovirusens gener än vad friska har. Även om de resultaten fortfarande är kontroversiella, säger Johan Jakobsson.

Det är inte klart om det finns ett direkt orsakssamband mellan retrovirusens aktivitet och sjukdom, utan det är något som måste utforskas noggrannare.

– Man vet att ganska många psykiska sjukdomar är ärftliga, men det är svårt att se exakt hur sjukdomen ärvs. Vår forskning öppnar en ny informationskälla vad gäller detta. Kanske skulle man på lång sikt kunna använda den här kunskapen inom diagnostik, säger Johan Jakobsson.

Skillnader ännu outforskade

Om virusens placering skiljer mycket åt mellan individer, skulle det kunna förklara en del av ärftligheten. Men det är också tänkbart att miljöfaktorer under livet kan aktivera virusen så att närliggande gener påverkas och utlöser sjukdomar.

Nästan all DNA-kartläggning som gjorts hittills har fokuserat på gener. Vårt "skräp-DNA" är till största delen outforskat. Därför vet ingen hur mycket retrovirusens placering varierar från person till person.

– Man tror att det finns stora skillnader mellan individer. Men innan vi börjar jämföra måste vi välja några platser i DNA som vi tror är intressanta, antingen för den mänskliga evolutionen eller för sjukdomar, säger Johan Jakobsson.

Med tanke på att många av virusen inte spelar någon roll alls, skulle forskarna annars riskera väldigt mycket arbete i onödan.

Mer virus än gener i arvsmassan

Alla retrovirus fogar in sina egna gener i genomet på just den cell de infekterar. Men för att viruset ska bli en del av människas arvsmassa, och föras vidare mellan generationerna, krävs att virusets gener hamnar i en könscell – utan att cellen tar skada. Om det händer, och just den könscellen blir del av ett embryo, följer retroviruset med som del av den nya människans genom.

– De nyaste retrovirus som vi har hittat i människans arvsmassa är några hundra tusen år gamla, så det verkar ju inte hända så ofta, konstaterar Johan Jakobsson.

Men eftersom evolutionen har pågått i flera hundra miljoner år har det ändå hänt ett stort antal gånger. Faktiskt så många gånger så att retrovirusen i dag utgör 10 procent av vår arvsmassa – tre till fyra gånger mer än våra egna gener.

Hittills har Johan Jakobssons forskargrupp studerat endogena retrovirus i möss och i människor. Nu har gruppen startat ett projekt där man ska jämföra vävnad från människor och schimpanser, den art som är mest lik oss genetiskt, för att se vilka endogena retrovirus som är specifika för människor.

– Vi vill se om virusen verkligen kan ha drivit artspecifika förändringar under evolutionen, som vi tror. Dessutom vill vi leta efter tecken på att de spelar roll för individuella variationer vad gäller åldrande och hjärnans sjukdomar.